ICS25.040 CCSP84 中华人民共和国国家标准 GB/T43780—2024 制造装备智能化通用技术要求 Generaltechnicalrequirementsformanufacturingequipmentintellectualization 2024-03-15发布 2024-10-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 技术要求 2 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 通则 2 ………………………………………………………………………………………………… 4.2 智能感知 2 …………………………………………………………………………………………… 4.3 监控与诊断 3 ………………………………………………………………………………………… 4.4 适应与优化 4 ………………………………………………………………………………………… 4.5 交互与协同 4 ………………………………………………………………………………………… 4.6 互联与集成 5 ………………………………………………………………………………………… 4.7 数字建模与仿真 6 …………………………………………………………………………………… 4.8 数据与信息服务 7 …………………………………………………………………………………… 5 评估要求 7 ………………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 智能化评估方法 9 ……………………………………………………………………… 参考文献 10 ……………………………………………………………………………………………………GB/T43780—2024 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。 本文件起草单位:机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国船舶集团有限公司第七一六研究 所、苏州赛腾精密电子股份有限公司、迈得医疗工业设备股份有限公司、北京和利时智能技术股份有限 公司、中国科学院沈阳自动化研究所、吴忠仪表有限责任公司、华为技术有限公司、北京和利时系统工程 有限公司、北京东土科技股份有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、东方电气集团科学技术 研究院有限公司、贵州航天电器股份有限公司、北京航天计量测试技术研究所、秦川机床集团有限公司、 中兴通讯股份有限公司、北京航空航天大学、北京精雕科技集团有限公司、西门子(中国)有限公司、施耐 德电气(中国)有限公司、重庆盟讯电子科技有限公司、山东博识鹏程智能科技有限公司、湖南科技大学。 本文件主要起草人:方毅芳、杜孟新、陈卫彬、刘言维、林军华、贾峰、刘涛、宋彦彦、张华良、王学朋、 符海芳、吴达远、吴亚平、高山、闫志伟、贾广跃、王立闻、王宏亮、秦玲、张修建、张云华、罗坚、朱红军、 李庆鑫、许丹、张保全、朱国良、阎新华、贾华、杨盼盼、赵婉琳、郑怡然、陈菁、梁乐、林颖、马立新、成继勋、 张帆。 ⅠGB/T43780—2024 制造装备智能化通用技术要求 1 范围 本文件规定了制造装备智能化的技术要求和评估要求。 本文件适用于制造装备智能化的设计、优化、改造与评估。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T17178.1—1997 信息技术 开放系统互连 一致性测试方法和框架 第1部分:基本概念 GB/T30976.2 工业控制系统信息安全 第2部分:验收规范 IEC61158-1:2023 工业通信网络 现场总线规范 第1部分:IEC61158和IEC61784系列概述 与指南(Industrialcommunicationnetworks—Fieldbusspecifications—Part1:Overviewandguidance fortheIEC61158andIEC61784series) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 制造装备 manufacturingequipment 应用于设计、生产/制造、管理和服务等过程中,完成具体的制造工艺(工序)作业的装备。 注:包括制造装备硬件、嵌入式软件和智能化软件等。 3.2 智能化 intellectualization 对象(器件、设备或终端)具有对客观事物进行合理分析、判断及有目的的行动和有效地处理周围环 境事宜等能力的状态或过程。 注:制造装备智能化能力由智能特征来表示,通过具体的智能功能实际体现。 3.3 智能特征 intelligentcharacteristic 能完成预定功能和任务,且能表现出与人类智能(如推理和学习)相类似的各种特征。 注:智能特征分为智能感知、监控与诊断、适应与优化、交互与协同、互联与集成、数字建模与仿真以及数据与信息 服务等。 3.4 智能功能 intelligentfunction 制造装备(3.1)在智能特征(3.3)下实现的具体功能。 注:包括装备本体的功能,或借助智能化技术及其智能辅助系统实现的功能。 1GB/T43780—2024 3.5 智能化制造装备 intellectualizedmanufacturingequipment 应用于设计、生产/制造、管理和服务等过程中,能实现装备的预期功能,并具备一项或多项智能功 能的制造装备(3.1)。 注:智能化制造装备是经过智能化设计、优化或改造的,具有智能功能(3.4)的制造装备。 4 技术要求 4.1 通则 智能化制造装备应具有以下一项或多项智能特征: ———智能感知; ———监控与诊断; ———适应与优化; ———交互与协同; ———互联与集成; ———数字建模与仿真; ———数据与信息服务。 制造装备智能化不应对装备基本能力造成不可接受的影响,这些基本能力包括:功能、性能、可靠 性、维修性、保障性、安全性等。 4.2 智能感知 4.2.1 感知数据类型 智能化制造装备感知数据类型包括但不限于以下三类数据。 ———物理量数据:如温度、压力、流量、转速、电流、电压和位置等。 ———化学量数据:如二氧化碳浓度、氧含量和pH等。 ———生物量数据:如酶活性、抗体浓度、微生物菌落总数和细胞数量等。 4.2.2 数据采集 智能化制造装备数据采集包括以下要求。 ———时效性:智能化制造装备应在可接受或被允许的时间范围内完成数据采集活动。 ———完整性:智能化制造装备采集的数据应覆盖需感知的时间、空间或过程。 ———准确性:智能化制造装备应在可接受或被允许的范围内准确反映感知对象的真实状态。 ———可信性:智能化制造装备应满足数据来源可信、数据特征提取可信等。 ———自适应:智能化制造装备应具备自适应感知能力,能实现根据采集需求变化自动调整采集数据 量、采集频率、采集时间等。 ———稳定性:在规定时间内,智能化制造装备数据采集性能应在允许范围内保持稳定。 ———宜考虑数据采集的分辨力、灵敏度、复现性等要求。 4.2.3 数据处理 4.2.3.1 基本要求 智能化制造装备数据处理包括以下基本要求。 ———及时性:智能化制造装备对采集数据进行处理的时间应在可接受或被允许的范围内。 2GB/T43780—2024 ———一致性:智能化制造装备在采集数据进行处理和传输的过程中,应保持数据的实体、属性等量 值、效果和逻辑一致。 ———可靠性:智能化制造装备应在规定时间和规定条件下完成规定数据处理的任务。 4.2.3.2 数据预处理 智能化制造装备采集数据预处理活动应包括但不限于以下内容。 ———数据调整:包括数据降噪、调理、自校正和补偿等。 ———数据清洗:包括识别和处理缺失值、异常值等。 ———数据标准化:通过数据集成、数据变换和数据规约使数据标准化,以便多设备数据共享和远程 传输。 4.3 监控与诊断 4.3.1 监控技术 4.3.1.1 抗干扰性 智能化制造装备在存在振动、噪声、温度、湿度和电磁等干扰情况下,应具备完成多工况下监测任 务,同时保持低误报率和漏报率的能力。 4.3.1.2 监测提示准确性 智能化制造装备宜具备对预测维护、计划维护和故障维护准确提示维护时间、维护部位和维护措施 的能力。 4.3.1.3 远程协作监控 智能化制造装备宜具有网络通信功能,可通过网络进行远程协作维护或维护提示。 4.3.2 故障诊断 4.3.2.1 故障监测 智能化制造装备故障监测具备以下能力。 ———灵敏度:装备应具备对其内外部状态在需求范围内监测的能力。 ———误报率:装备宜具备通过对现状和历史数据的采集和分析,有效降低误报率的能力。 ———漏报率:装备宜具备通过采集和分析数据有效降低漏报率的能